#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>

#define BUFFER_SIZE 4096  //读缓冲区大小

//主状态机的两种可能状态，分别表示：当前正在分析请求行，当前正在分析头部字段
enum CHECK_STATE { 
    CHECK_STATE_REQUESTLINE = 0, 
    CHECK_STATE_HEADER 
};

//从状态机的三种可能状态，即行的读取状态，分别表示：读取到一个完整的行、行出错和行数据尚且不完整
enum LINE_STATUS {
    LINE_OK = 0,
    LINE_BAD,
    LINE_OPEN
};

/*
服务器处理HTTP请求的结果：
    NO_REQUEST 表示请求不完整，需要继续读取客户数据；
    GET_REQUEST 表示获得了一个完整的客户请求；
    BAD_REQUEST 表示客户请求有语法错误；
    FORBIDDEN_REQUEST 表示客户对资源没有足够的访问权限；
    INTERNAL_ERROR 表示服务器内部错误；
    CLOSED_CONNECTION 表示客户端已经关闭连接了
*/
enum HTTP_CODE {
    NO_REQUEST,
    GET_REQUEST,
    BAD_REQUEST,
    FORBIDDEN_REQUEST,
    INTERNAL_ERROR,
    CLOSED_CONNECTION
};

//为了简化问题，我们没有给客户端发送一个完整的HTTP应答报文，而只是根据服务器的处理结果发送如下成功或失败信息
static const char* szret[] = {"I get a correct result\n", "Something wrong\n"};

//从状态机，用于解析出一行内容
LINE_STATUS parse_line(char* buffer, int& checked_index, int& read_index)
{
    char temp;
    //checked_index指向buffer(应用程序的读缓冲区)中当前正在分析的字节，
    //read_index指向buffer中客户数据的尾部的下一字节。
    //buffer中第0~checked_index字节都已分析完毕，第checked_index-(read_index-1)字节由下面的循环挨个分析
    for (; checked_index < read_index; ++checked_index)
    {
        //获得当前要分析的字节
        temp = buffer[checked_index];
        //如果当前的字节是"\r"，即回车符，则说明可能读取到一个完整的行
        if (temp == '\r')
        {
            //如果"\r"字符碰巧是目前buffer中的最后一个已经被读入的客户数据，
            //那么这次分析没有读取到一个完整的行，返回LINE_OPEN以表示还需要继续读取客户数据才能进一步分析
            if ((checked_index+1) == read_index)
            {
                return LINE_OPEN;
            }
            //如果下一个字符是"\n"，则说明我们成功读取到一个完整的行
            else if (buffer[checked_index-1] == '\n')
            {
                buffer[checked_index++] = '\0';
                buffer[checked_index++] = '\0';
                return LINE_OK;
            }
            //否则的话，说明客户发送的HTTP请求存在语法问题
            return LINE_BAD;
        }
        //如果当前的字节是"\n"，即换行符，则也说明可能读取到一个完整的行
        else if (temp == '\n')
        {
            if ((checked_index > 1) && buffer[checked_index-1] == '\r')
            {
                buffer[checked_index-1] = '\0';
                buffer[checked_index++] = '\0';
                return LINE_OK;
            }
            return LINE_BAD;
        }
    }
    //如果所有内容都分析完毕也没有遇到"\r"字符，则返回LINE_OPEN，表示还需要继续读取客户数据才能进一步分析
    return LINE_OPEN;
}

//分析请求行
HTTP_CODE parse_requestline(char* temp, CHECK_STATE& checkstate)
{
    char* url = strpbrk(temp, " \t");
    //如果请求行中没有空白字符或"\t"字符，则HTTP请求必有问题
    if (!url)
    {
        return BAD_REQUEST;
    }
    *url++ = '\0';

    char* method = temp;
    if (strcasecmp(method, "GET") == 0)  //仅支持GET方法
    {
        printf("The reque method is GET\n");
    }
    else 
    {
        return BAD_REQUEST;
    }

    url += strspn(url, " \t");
    char* version = strpbrk(url, " \t");
    if (!version)
    {
        return BAD_REQUEST;
    }
    *version++ = '\0';
    version += strspn(version, " \t");
    //仅支持HTTP/1.1
    if (strcasecmp(version, "HTTP/1.1") != 0)
    {
        return BAD_REQUEST;
    }
    //检查URL是否合法
    if (strncasecmp(url, "http://", 7) == 0)
    {
        url += 7;
        url = strchr(url, '/');
    }
    if (!url || url[0] != '/')
    {
        return BAD_REQUEST;
    }
    printf("The request URL is: %s\n", url);
    //HTTP请求行处理完毕，状态转移到头部字段的分析
    checkstate = CHECK_STATE_HEADER;
    return NO_REQUEST;
}

//分析头部字段
HTTP_CODE parse_header(char* temp)
{
    //遇到一个空行，说明我们得到了一个正确的HTTP请求
    if (temp[0] == '\0')
    {
        return GET_REQUEST;
    }
    else if (strncasecmp(temp, "Host:", 5) == 0) //处理"HOST"头部字段
    {
        temp += 5;
        temp += strspn(temp, " \t");
        printf("the request host is: %s\n", temp);
    }
    else //其他头部字段都不处理
    {
        printf("I can not handle this header\n");
    }
    return NO_REQUEST;
}

//分析HTTP请求的入口函数
HTTP_CODE parse_content(char* buffer, int& checked_index, CHECK_STATE& checkstate, 
                        int& read_index, int& start_line)
{
    LINE_STATUS linestatus = LINE_OK; //记录当前行的读取状态
    HTTP_CODE retcode = NO_REQUEST;     //记录HTTP请求的处理结果
    //主状态机，用于从buffer中取出完整的行
    while ((linestatus = parse_line(buffer, checked_index, read_index)) == LINE_OK)
    {
        char* temp = buffer + start_line;   //start_line是行在buffer中的起始位置
        start_line = checked_index;
        //checkstate记录主状态机当前的状态
        switch (checkstate)
        {
            case CHECK_STATE_REQUESTLINE:   //第一个状态，分析请求行
            {
                retcode = parse_requestline(temp, checkstate);
                if (retcode == BAD_REQUEST)
                {
                    return BAD_REQUEST;
                }
                break;
            }
            case CHECK_STATE_HEADER:        //第二个状态，分析头部字段
            {
                retcode = parse_header(temp);
                if (retcode == BAD_REQUEST)
                {
                    return BAD_REQUEST;
                }
                else if (retcode == GET_REQUEST)
                {
                    return GET_REQUEST;
                }
                break;
            }
            default:
            {
                return INTERNAL_ERROR;
            }
        }
    }
    //若没有读取到一个完整的行，则表示还需要继续读取客户数据才能进一步分析
    if (linestatus == LINE_OPEN)
    {
        return NO_REQUEST;
    }
    else 
    {
        return BAD_REQUEST;
    }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    if (argc <= 2)
    {
        printf("usage: %s ip_address port_number\n", basename(argv[0]));
        return 1;
    }
    const char* ip = argv[1];
    int port = atoi(argv[2]);

    struct sockaddr_in address;
    bzero(&address, sizeof(address));
    address.sin_family = AF_INET;
    inet_pton(AF_INET, ip, &address.sin_addr);
    address.sin_port = htons(port);

    int listenfd = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    assert(listenfd >= 0);
    int ret = bind(listenfd, (struct  sockaddr*)&address, sizeof(address));
    assert(ret != -1);
    ret = listen(listenfd, 5);
    assert(ret != -1);
    struct sockaddr_in client_address;
    socklen_t client_addrlength = sizeof(client_address);
    int fd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&client_address, &client_addrlength);

    if (fd < 0)
    {
        printf("errno is: %d\n", errno);
    }
    else 
    {
        char buffer[BUFFER_SIZE];  //读缓冲区
        memset(buffer, '\0', BUFFER_SIZE);
        int data_read = 0;
        int read_index = 0;     //当前已经读取了多少字节的客户数据
        int checked_index = 0;  //当前已经分析完了多少字节的客户数据
        int start_line = 0;     //行在buffer中的起始位置
        //设置主状态机的初始状态
        CHECK_STATE checkstate = CHECK_STATE_REQUESTLINE;
        while (1)       //循环读取客户数据并分析之
        {
            data_read = recv(fd, buffer + read_index, BUFFER_SIZE-read_index, 0);
            if (data_read == -1)
            {
                printf("reading failed\n");
                break;
            }
            else if (data_read == 0)
            {
                printf("remote client has closed the connection\n");
                break;
            }
            read_index += data_read;
            //分析目前已经获得的所有客户数据
            HTTP_CODE result = parse_content(buffer, checked_index, checkstate,
                                                read_index, start_line);
            if (result == NO_REQUEST)   //尚未得到一个完整的HTTP请求
            {
                continue;
            }
            else if (result == GET_REQUEST) //得到一个完整的、正确的HTTP请求
            {
                send(fd, szret[0], strlen(szret[0]), 0);
                break;
            }
            else
            {
                send(fd, szret[1], strlen(szret[1]), 0);
                break;
            }
        }
        close(fd);
    }
    close(listenfd);
    return 0;
}